Бетон в сжатой области

Введение

Железобетон - это гетерогенный композитный материал. Его поведение главным образом определяется следующими четырьмя компонентами.

• Нелинейная σ-ε-зависимость
• Разрушение под давлением
• Развитие трещин при растяжении
• Увеличение прочности для обжатого бетона

Бетон при сжатии

Поведение материала

Бетон под кратковременной одноосной нагрузкой проявляет поведение напряжение-деформация, представленное на следующем рисунке. Это поведение можно грубо разделить на три области.

Нелинейная работа бетона под сжатием

Область I
В области до σ_c ≤ 0,4·f_c бетон проявляет почти линейно-упругое поведение.

Область II
С увеличением нагрузки образуются микротрещины, что приводит к уменьшению жесткости и непропорциональному увеличению деформаций до достижения прочности на сжатие f_c.
Как уменьшение жесткости, так и достижимая прочность сильно зависят от скорости нагрузки. Долговечность прочности ниже, чем кратковременная прочность.

Область III
В испытаниях, контролируемых деформацией, в последующей области напряжения уменьшаются с увеличением деформаций и прогрессирующим разрушением бетонной структуры. Кривая в убывающей области является результатом локального повреждения или ослабления бетонного тела.
В испытаниях, контролируемых нагрузкой, третья область не проявится, и произойдет хрупкое разрушение.

Модель материала

Для описания поведения материала в области сжатия при одноосном нагружении в EN 1992-1-1 была включена следующая функция в соответствии с (3.14).

Схематично результатирующая кривая представлена на следующем рисунке.

Зависимость напряжение-деформация бетона при сжатии

Согласно EC 2, 3.1.5(2) могут быть использованы другие идеализированные линии напряжения и деформации, если они адекватно отображают поведение исследуемого бетона.

Предположения для ГЩГ

Линия напряжение-деформация по EC 2, (3.14) для бетона оценивается для проверки пригодности с использованием средних прочностных характеристик материалов.

Предположения для ГПГ

Линия напряжение-деформации по EC 2, (3.14) для бетона может быть использована для проверки несущей способности. В этом случае в уравнении и в k-значении f_cm заменяется на расчетное значение прочности бетона на сжатие f_cd, а E_cm заменяется на E_cd = E_cm / γ_CE (5.20).